他们来到咖啡厅,主要是想探讨一下锂电池的正极材料的事情。
现在知道的仅有两种,实在太少了,不仅如此,它们全部被设置了专利屏障。
他俩互看一眼,从对方眼中看到的是嘲讽:区区两种技术,就想让公司掏专利费,门儿都没有,更多的是不甘。
作为他们这种专业发烧友来说,就是在现有理论上,不断完善现有理论和改进已有理论的缺陷。
现在最明显的缺陷是什么?完全处于试验阶段。
几位教授凭借这个试验成果写了两篇论文发表,至于量产,那是遥遥无期的。
“比尔,就目前而言,几位教授先后开发出来的硫化钛、钴酸锂以及锰酸锂电池,用作正极材料,或多或少都有一些问题,我们下一步如何打破这种僵局?”葛仲兴喝了一口咖啡,若有所思地随口问道。
“葛,这种事情还是有很大的难度的。”他似笑非笑地看了一眼葛仲兴,接着反问:“你又有什么好的思路了?”
葛仲兴接着继续抿了一口咖啡,轻轻地摇了摇头,答非所问的说到:“在我的故乡,华夏人以饮茶为主,到了你们这边,只能饮咖啡。最开始的时候,我觉得一点也不好喝,但是随着时间的流逝,我也慢慢地习惯了。”
比尔茫然地看着他,这什么意思?我们在讨论电池正极技术问题好吗?你给我扯这些有的没的?
“你的意思是?”比尔不懂就问。
“我们试着替换钴和锰,就好像现在的我,用咖啡替换了茶。”他说完之后,自己苦笑了一下。
身在异乡漂泊,只能适应新环境,如果不能适应环境,就只能被环境淘汰出局。
“你的意思是用其他元素替换现在的25号锰元素和27号钴元素?
那有没有这种可能:我们将两种元素按不同比例混合搭配呢?”比尔突然变得兴奋起来。
“这是笨办法,不过我估计已经有人试过了,只是没有成功罢了。”
比尔无奈的耸了耸肩,是的,这是一个漫长而艰辛的筛选工作。
“加油,比尔,我们先从26号铁元素开始吧。”葛仲兴一口喝光咖啡,将杯子重重的放到了桌子上,头也不回的继续回去做筛选试验。
“你说用氢氧化铝试试可好?”刚走到门口,比尔突然来了这么一句。
众所周知:它不仅能阻燃,而且可以防止发烟、不产生滴下物和有毒气体,更主要是价格实惠。
他们来到实验室,葛仲兴取出一些白色非晶形的粉末,倒入容器中。
不知道为何,他看到这些粉末,突然想起了妈妈在家包饺子和面的场景,他下意识地加水,和面…
“嘿,伙计,你在干嘛?”比尔不可思议的吼道,你这是要做面包吗?
葛仲兴被他这一吼,瞬间清醒过来,我和面干啥?这可不是在家里包饺子。
这种实验,一旦发生失误,后果不堪设想,轻则失败,重则导致整个实验室被毁。
葛仲兴深吸了一口气,调整好心态,将面糊放到加热器中进行加热,手上也在不断搅拌,使面糊加热均匀,大约10分钟左右,当多余水分蒸发得差不多时,他发现加热传感器上显示的温度是62度,将温度先记录。
葛仲兴关闭加热器,待温度降至15度左右,将面糊小心翼翼分别装入纽扣大小的容器中。
最后连同容器一起,放入小型烘干机烘干,这个烘干机的最高温度只有480度,他先将温度调至200度,烘烤10分钟后,直接调整到最高,40分钟后,终于得到干燥度合适的结晶体。
这种结晶体,就是他们得到的正极材料,使用隔膜片包装好后待用。
接下来,他注入总质量的3%氢氧化铝到加热后的有机溶剂型碳酸乙烯酯中,这是用作电解液的特殊材料。
这是温度在35度以上时为透明无色液体,普通室温时为结晶固体。这是宋茜在他们学校,在化学工程专业的学生那偶然得到的一个小专利,花了2000美金,等于白捡。
比尔拿到这款材料后,通过实验发现,即使在低温环境下也能实现高输出功率。在高温环境下的安全性能会得到进一步改良,有效抑制高电压环境下气体的产生,还能抑制电极上的不良反应,提升电池的循环特性。
万事具备,实验室其他人员早已准备好了负极壳、隔膜、垫片、弹簧片、正极壳,压片模具、移液器和绝缘镊子。
比尔戴好绝缘手套屏住呼吸,将负极壳搁平了放到绝缘台上,将锂片置于负极壳的中间位置,用压片模具对锂片处理平整,放入锂片上层,移液器取电解液滴入隔膜表面。
所有步骤都是他们通过反复的讨论,结合其他类似项目进行演练后确定的。
只见他接着用绝缘镊子将测试用的极片、垫片还有弹簧片依次放到电解液上,你仔细看会发现,他是将极片的活性材料一侧和电解液重合的。
他作为上述程序后,最后盖上了正极壳。
做完后他重重的呼了一口气,并贪婪的猛吸了一口气。
接着他继续使用绝缘镊子将电池负极朝上,放在了一旁的电池封口机模具上,他一边用纸巾垫在电池上方,一边调整模具机压力,待压力显示至800MPA时压制了6S后,迅速将电池取出。
可以看到,纸巾上沾满了电解液。
他快速取过另外的纸巾,将电解液仔细搽拭干净。
至此,他们的这款电池算是大功告成,整个过程行云流水,一气呵成。
比尔脱下绝缘手套,高兴地走过去同葛仲兴等人击掌庆祝。
经过测试,最终数据显示,这款电池工作温度-5~70度,电池容量0.65A·h,能量密度140W·hkg。
又经过无数次的充电放电试验,它的充电放电寿命最终定格在了3300次。
两人难免有些失落,主要是寿命还是太短了。
不过距离成功更近了一步,他们也可以向实验室和业内宣布,他们的这款氢氧化铝锂电池,如果送到工厂量产的话,是一点问题也不会有的。
这将是全世界第一款量产的锂电池。
受于电池研究所的规矩限制,他们只能先上报,待研究所将他们的试验成果申请专利后,他们的论文才能发表。
但是他们两人有理由相信,世界上第一款量产的锂电池一定与他们两人的贡献分不开。